太陽光パネル（ソーラーパネル）の種類とそれぞれの特徴

太陽光パネルとは

太陽光パネルは太陽光発電システムを導入する上で欠かせない設備の一つで、太陽の光を電気エネルギーに変える役割があります。太陽光パネルは太陽電池の最も小さな単位である「セル」をたくさんつなげたもので、セルが板状につながったものを「モジュール」、「パネル」と呼びます。

太陽の光が当たることで発電をするため、太陽光が当たらない夜間や曇天時など日照不足の時には発電することができません。太陽光パネルは住宅の屋根や建物の屋上などに設置されるほか、「メガソーラー」と呼ばれる施設では空き地などの広い土地を利用してたくさんのソーラーパネルを設置する場合もあります。

太陽光パネルの種類と特徴

住宅用の太陽光パネルは発電効率に優れている「シリコン系」と、高温になった時の出力ロスが抑えられている「化合物系」の2種類に分類されます。ここでは、それぞれの特徴を詳しく見ていきましょう。

単結晶シリコン（シリコン系）

太陽光パネルのうち、最初に開発されたのがこの単結晶シリコンのパネルです。使われているのは純度の高いシリコン結晶で、これを円柱状に溶かして八角形の太陽電池セルに整形し並べたものを指します。単結晶シリコンの最大のメリットはなんといっても変換効率が良いという点です。変換効率が良いということはその分発電量も増えるため、光熱費の削減や売電収入のアップにもつながります。

また、単結晶シリコンは製造の歴史が長いことから改良が重ねられているため、一般的に故障が少ないというメリットもあります。ただし、単結晶シリコンは純度の高いシリコン結晶を使用していることから他の太陽光パネルと比べてコストが割高です。八角形という特徴てきな形状のため、セル同士をつなげる際に四隅に無駄な隙間が生まれるというデメリットもあります。

多結晶シリコン（シリコン系）

多結晶シリコンというのは、部分的に結晶化されたシリコンによって作られた太陽光パネルのことです。単結晶シリコンを製造する過程で生まれるシリコンの残りなどを溶かして作られていて、シリコンの原子が規則正しく並んでいる単結晶シリコンとは異なり、まだら模様に並んでいるのが特徴です。多結晶シリコンのメリットは、端材のシリコンを使っているため価格が比較的安いというメリットがあり、製造コストが安いことから太陽光パネルの実に90%が多結晶シリコンだといわれています。

一方のデメリットとしては、多結晶シリコンは単結晶シリコンの太陽光パネルに比べて変換効率が劣るという点が挙げられますが、コストが割安のためたくさんの太陽光パネルを搭載することでこのデメリットを補うことも可能です。

アモルファス（シリコン系）

アモルファスというのは結晶構造を持たない物質のことで、多結晶や単結晶とは異なり不規則な原子配列のため、機械強度・耐摩耗性・電気特性があるのが特徴です。アモルファスのメリットは、他の結晶型太陽電池よりもたくさんの光を吸収できるということ。ガラス、または金属片などの基盤の上に、薄膜状のアモルファスのフィルムを貼り付けて発電することもでき、軽量で加工しやすいというメリットもあります。

また、高温時でも安定して発電することができるため、パワコンとも好相性です。ただし、アモルファスは他の太陽光パネルと比べて変換効率が劣るというデメリットもあります。

ハイブリッド（シリコン系）

ハイブリッド（HIT）とは、異なる種類のシリコンによって作られたヘテロ接合型太陽光電池のことです。単結晶シリコンと比べると変換効率に優れていて、熱に強く小さな光も取り込めることがからより効果的に発電をすることができます。また、高温時の出力低下もすくないため、発電量が下がりにくいというメリットも。その一方で他の太陽光パネルと比べて製造工程が複雑なため、価格が割高というデメリットもあります。

CIS（化合物系）

「CIS」は銅(Cu)、インジウム(I)、セレン(Se)という3種類の元素を組み合わせた化合物半導体によって作った太陽パネルのことで、光を吸収しやすいという特徴があります。CISは暑さに強いため夏場の高温時でも発電効率が落ちにくいのがメリットです。また製造コストも比較的安く、導入しやすいという特徴も。ただし、変換効率は多結晶シリコンと比べるとやや劣るというデメリットがあります。

5種類の太陽光パネルについて、それぞれの特徴がお分かりいただけたでしょうか。太陽光発電システムを導入する際には、上記でご紹介した内容を参考にしてその家庭ごとに最適な太陽光パネルを選びましょう。